钻孔灌注桩施工关键工序控制

刘双全 李莹 倪志华

【摘要】钻孔灌注桩是一种施工工序多、质量要求高的地下隐蔽工程, 在施工现场就地灌注成桩, 需要在短时间内连续完成, 工程施工质量较难监控与检测, 很容易发生质量事故。本文介绍了钻孔灌注桩施工工序，分析研究了钻孔灌注桩施工关键工序容易出现的问题及控制措施 。

【关键词】钻孔灌注桩施工关键工序控制

中图分类号： U443.15+4文献标识码： A 文章编号：

钻孔灌注桩作为一种重要的基础形式, 有适应范围广、单桩承载力高、抗震性能好等特点, 在高层和超高层、重型和超重型建筑物日益增多的今天, 应用越来越广泛。但因施工过程中不可预计因素较多，加之工程质量较难控制，易出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等现象，造成质量事故，因此，施工过程中必须做好对关键工序的控制，严格控制水下混凝土施工质量和各环节监管质量，以免造成严重的经济损失。

一、钻孔灌注桩施工工序

钻孔灌注桩施工工序主要包括测量定位、护筒埋设、桩机就位、钻孔、清孔、钢筋笼制作安装和水下混凝土的灌注。其施工流程一般为: 场地平整→测量定位→护筒埋设、设置泥浆池→桩机就位、钻孔→钢筋笼制作安装→导管安装→混凝土制备及灌注水下混凝土→成桩。

二、钻孔灌注桩施工关键工序容易出现的问题及控制措施

1、桩位偏移

桩位偏移产生的主要原因是人为因素，即施工技术人员的粗心大意、责任心不强造成在桩机就位找点时的失误，没有进行桩位复核就根据所找出来的点进行就位和钻孔。

控制措施：①施工前，测量仪器必须要进行检测，一定要满足精度要求，不合格的仪器绝对不能用于放线工作。②施工放线人员一定要持证上岗，不具备资格的人员不能进行放线工作。③严格按照规范及施工要求做好验收工作。④避免钻机在移位过程中碰动桩位点。⑤工程技术人员在就位时一定要严格进行桩位复核，确保所找桩位点的准确性。

2、钻孔偏斜

钻孔偏斜的原因:①钻机钻进过程中钻杆的垂直度不能满足要求。②钻孔中遇有较大的漂石或探头石③在有倾斜的软土层向硬土层过渡时，钻头容易沿软弱层面倾斜造成孔斜。

控制措施：①钻孔时钻机的转盘、底座要保持水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，钻杆的垂直度要及时根据情况调整，确保在钻进中的垂直度。②当遇漂石和探头石时，应控制好钻压，根据地层条件选用合理的钻进工艺参数，以免造成钻具抖动而孔斜。③在有倾斜的软硬过渡地层钻进时，进尺要慢，并且要上下多次进行扫孔，以避免和减少斜孔的发生。

3、塌孔

塌孔的原因：①泥浆密度不够或其他泥浆性能指标不符合规定的要求,使孔壁未形成坚实的泥皮,造成护壁效果不佳；②由于掏渣后未及时补充水或泥浆,或孔内出现承压水,或孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等造成孔内水头高度不够；③护洞埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌，孔口附近地面受水浸湿泡软;钻机装置在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔；④因为遇到溶洞,造成孔内坍塌；⑤在松软砂层钻进,进尺太快;清孔后泥浆密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔,泥浆吸走后未及时补水,使孔内水位低于地下水,清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁,清孔时间过久或清孔后停顿时间太长；⑥吊入钢筋笼时碰撞孔壁,形成坍孔。

控制措施：①在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大密度,粘度、胶体率的泥浆；②或掺入片石、卵石和粘土,低锤冲击,使片石、卵石和粘土膏挤入孔壁起护壁作用;汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒,增加水头,或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定；③发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻;发生孔口坍塌时,判明坍塌位置,回填砂或粘土混合物到坍孔处以上1～2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进;严格控制冲程高度,一般在2～4m 左右,清孔时应指定专人补水,保证钻孔必要的水头高度；④供水管最好不直接插入钻孔中,以免冲刷孔壁,应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5～1.6 倍钻孔中水柱压力,吊放钢筋笼时,应对准孔中心竖直插入。

4、堵管

发生堵管的原因主要有：①混凝土埋管过浅,导致混凝土灌下后井孔内的泥浆返回到导管内,形成混浆,使管内混凝土流动性降低,石子呈团状,堵在管口而造成堵管；②埋管过深,使导管内混凝土不能靠自身的重力作用冲出导管而造成堵管；③混凝土搅拌不良或石料粒径过大,使混凝土的流动性大大降低而造成堵管；④导管漏水,砼受水冲洗后,粗骨料聚集在一起而卡管。

控制措施：①灌注过程中,经常检查导管埋深,既要保证导管在混凝土面下有一定埋深(≥1.0m),又不至于埋深过大(≤5m)；②混凝土的水灰比及粗细骨料规格严格按设计配合比配制。并应严格控制混凝土的搅拌质量,不合格的混凝土不能进入导管；③灌注时,要避免导管内形成高压气囊而破坏导管的密封圈,使导管漏水。

5、断桩

断桩的原因:①首灌混凝土多次浇灌不成功,再灌上层时出现泥夹层而造成断桩；②孔壁塌方将导管卡住,当灌注需拔管时,使泥水混入混凝土内；③进行管内混凝土测深时,把沉积在混凝土面上的浓泥浆误认为是混凝土,从而产生错误判断,把导管提离混凝土面,就形成断桩；④灌注过程中突然因故中断一段时间,造成灌注不连续，形成断桩。

控制措施:①首灌混凝土时尽量一次成功；②钻孔施工时选用较大密度和粘度、胶体率好的泥浆护壁,控制进尺速度,保持孔壁稳定；③施工技术人员进行混凝土面探测时，一定要仔细认真，正确指导操作人员进行导管的提升；④灌注混凝土时严格遵守操作规程,保证灌注作业连续紧凑，不能因在某一环节失误造成灌注中断。

6、钢筋笼上浮

钢筋笼上浮的原因：①混凝土搅拌质量差,易发生离析，当灌注的混凝土面上升到钢筋笼底端时,导致钢筋笼无法插入而造成上浮；②钢筋笼在孔口固定不牢,钢筋笼稍受上冲力即引起上浮；③提升导管用力过猛,不慎钩挂钢筋笼造成上浮；④砼面到达钢筋笼底部时,导管埋深过浅,灌注量过大,砼对钢筋笼的上冲力过大。

控制措施：①教育搅拌人员重视混凝土的搅拌质量；②钢筋笼固定人员一定要将钢筋笼固定好后方可进行灌注；③操作人员要严格按照操作规程操作，提升导管时不要太快太猛，避免导管钩挂钢筋笼；④要保证导管埋入混凝土的深度及控制好灌注速度，以减小管口混凝土对钢筋笼的冲击作用力。

7、钢筋笼变形及移位

钢筋笼变形及移位的原因：①钢筋笼过长,刚度不够,造成变形；②钢筋笼上无耳环，难以以控制保护层厚度；③钢筋笼吊放未垂直缓慢放下,而是斜插入孔内。

控制措施：①当设计的钢筋笼过长时,应分节进行制作，放置钢筋笼时进行分段焊接；②在制作钢筋笼时，严格按照图纸焊结耳环，这样才能控制保护层厚度；③放置钢筋笼时一定要垂直，速度不要太快，避免斜插入孔内。

总之，对于钻孔灌注桩事故的处理办法有很多，其困难程度比较大，不管采取怎样科学、先进的处理措施也难免会对工程的质量、进度以及企业的信誉带来一定的负面影响。所以，在钻孔灌注桩的具体操作过程中要实现每一道施工工序都切实严格按照规范来执行， 最大限度地规避意外事故的发生，确保整个工程的质量。

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